i
ANKARA ÜNİVERSİTESİ FEN BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜ
DOKTORA TEZİ
YÜZEYALTI DAMLA SULAMA YÖNTEMİ İLE SULANAN KURU FASULYEDE FARKLI SU UYGULAMALARININ DEĞERLENDİRİLMESİ
Ceren GÖRGİŞEN
TARIMSAL YAPILAR VE SULAMA ANA BİLİM DALI
ANKARA 2021
Her hakkı saklıdır
ii ÖZET
Doktora Tezi
YÜZEYALTI DAMLA SULAMA YÖNTEMİ İLE SULANAN KURU FASULYEDE FARKLI SU UYGULAMALARININ DEĞERLENDİRİLMESİ
Ceren GÖRGİŞEN
Ankara Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü
Tarımsal Yapılar ve Sulama Anabilim Dalı Danışman: Prof. Dr. Yusuf Ersoy YILDIRIM
Bu çalışma yüzeyaltı damla sulama yöntemi kullanılarak kuru fasulyede farklı su uygulamalarının, su üretkenliğine (WUE), sulama suyu üretkenliğine (IWUE), suyun ekonomik üretkenliğine (EWUE), verim, kalite parametreleri ve teknolojik değerlere olan etkisini belirlenmeyi amaçlamıştır. Araştırma 2018 ve 2019 yıllarında Türkiye Şeker Fabrikaları A.Ş. Şeker Enstitüsünde yürütüldü. Deneme tesadüf blokları deneme desenine göre 3 tekerrürlü olarak kuruldu. Sulama uygulamalarında FAO Penman - Monteith eşitliğinden yararlanılarak referans bitki su tüketimi hesaplanıp bitki katsayısı ile düzeltilerek fasulye bitki su tüketimine (ETc) dönüştürülmüştür. Birikimli ETc değerleri, 60 cm toprak derinliğindeki elverişli kapasitenin % 20 (±5)’sini geçmeyecek şekilde ve birikimli ETc’nin farklı düzeyleri sulama suyu olarak uygulanmıştır. Araştırmada sulama konuları S100:%100ETc, S75:%75 ETc, S50:%50 ETc ve S25:%25 ETc olacak şekilde oluşturulmuştur. Fasulyede yüzeyaltı damla sulama sisteminde farklı sulama uygulamaların verim, kalite ve teknolojik değerlere olan etkisi istatistiksel açıdan önemli bulunmuştur (p<0.05). Araştırmanın yürütüldüğü yıllara göre sulama suyu miktarları 2018 yılında 94 - 314 mm arasında, 2019 yılında ise 96 - 307 mm arasında bulunmuştur.
Mevsimlik bitki su tüketimleri ise 2018 yılında 367 - 496 mm, 2019 yılında 306 - 447 mm arasında olmuştur. 2018 ve 2019 yıllarında sulama konularına göre ortalama kuru fasulye verimleri sırasıyla 151, 142, 115 ve 95 kg da-1 olarak bulunmuştur. Mevsimlik verim tepki etmeni (ky) değeri 1.16 olarak bulunmuştur. Sulama konularına göre 2018 ve 2019 yılları ortalaması WUE değerleri 0.33, 0.34, 0.32 ve 0.29 kg m-3, IWUE değerleri 0.49, 0.60, 0.69 ve 1.00 kg m-3, EWUE değerleri 0.7, 0.7 0.1 ve -0.98 TL m-3 olarak belirlenmiştir.
Ağustos 2021, 129 sayfa
Anahtar Kelimeler: Yüzeyaltı damla sulama, Kuru fasulye, Evapotranspirasyon, Kısıtlı sulama
iii ABSTRACT
Ph.D. Thesis
EVALUATION OF DIFFERENT WATER APPLICATIONS IN DRY BEANS IRRIGATED BY SUBSURFACE DRIP IRRIGATION SYSTEM
Ceren GÖRGİŞEN
Ankara University
Graduate School of Natural and Applied Sciences Department of Agricultural Structures and Irrigation
Supervisor: Prof. Dr. Yusuf Ersoy YILDIRIM
This study was aimed to determine the effects of different water applications on water productivity (WP), irrigation water productivity (WPirg), the economic productivity of water (EWP), yield, quality parameters, and technological values in dry beans by using a subsurface drip irrigation system. The research was carried out at the Sugar Institute in 2018 and 2019 years. The experiment was set up in a randomized block design with 3 replications. In irrigation applications, reference crop evapotranspiration was calculated using the FAO Penman - Monteith equation and converted to bean crop evapotranspiration (ETc) by correcting it with the crop coefficient. The cumulative ETc values did not exceed 20% (±5) of the available water capacity at 60 cm soil depth and different levels of cumulative ETc were applied as irrigation water. In the research, irrigation treatments were formed as S100: 100% ETc, S75: 75% ETc, S50: 50% ETc and S25: 25% ETc. The effect of different irrigation level applications on bean yield-quality and technological values in the subsurface drip irrigation system was found statistically significant (p<0.05). According to the years, irrigation water amounts were varied between 94 - 314 mm in 2019 and 96 - 307 mm in 2018. Actual evapotranspiration (ETa) was calculated as 367 - 496 mm in 2018 and 306 - 447 mm in 2019. According to irrigation levels, the average dry bean yields in 2018 and 2019 were found as 151, 142, 115, and 95 kg da-1, respectively. The yield response factor (ky) value was found as 1.16.
According to irrigation treatments, two-years avarage WP values were determined as 0.33, 0.34, 0.32 and 0.29 kg m-3, WPirg 0.49, 0.60 0.69 and 1.00 kg m-3, EWP 0.7, 0.7 0.1 and -0.98 TL m-3 respectively.
August 2021, 129 pages
Key Words: Subsurface drip irrigation, dry bean, evapotranspration, deficit irrigation
iv
ÖNSÖZ ve TEŞEKKÜR
Akademik hayatım boyunca her zaman yanımda olan ve yardımlarını esirgemeyen danışman Hocam Prof. Dr. Yusuf Ersoy YILDIRIM’a, tezin her aşamasına destek veren tez izleme komitesindeki Hocalarım Prof. Dr. Süleyman KODAL’a ve Doç. Dr. İsmail TAŞ’a teşekkür ederim.
Savunma jürimde yer alan değerli hocalarım Prof. Dr. Öner ÇETİN’e ve Prof. Dr. Engin YURTSEVEN’e katkıları için teşekkür ederim.
Toprak Gübre ve Su Kaynakları Merkez Araştırma Enstitüsü Müdürlüğü döneminde proje çalışmalarının yürütülmesine imkân sağlayan Doç. Dr. Aynur ÖZBAHÇE’ye ve tüm Enstitü çalışanlarına teşekkür ederim.
Araştırmanın yürütüldüğü Türkiye Şeker Fabrikaları A.Ş Şeker Enstitüsü’nden Ayşegül BOYACIOĞLU’na, Dr. Koç Mehmet TUĞRUL’a, Atakan ÇELİK’e, Davut KORUCU’ya ve tüm Enstitü çalışanlarına teşekkür ederim.
Araştırmanın her aşamasında birlikte yol aldığım değerli araştırmacı arkadaşlarım Dr.
Gonca KARCA BİLGEN, Tuğba YETER’e ve Dr. Cenk AKŞİT’e, sulama sisteminin araziye kurulmasında emeği geçen Çağlar Özkan SEZER’e, Özlem POLAT’a, Hasan Hüseyin AKYOL’a arazi çalışmalarında yardım eden Rohat GÜLTEKİN’e teşekkür ederim.
Eğitim hayatım boyunca desteklerini üzerimden hiç esirgemeyen annem Münevver ÖZEL’e, babam Saip YENİCİ’ye ve kardeşim Cemre ASLANTÜRK’e, kayınvalidem Nurten GÖRGİŞEN’e ve kayınpederim Fehmi GÖRGİŞEN’e teşekkür ederim.
Ve…
Her konuda maddi ve manevi en büyük destekçim sevgili eşim İsmail GÖRGİŞEN’e oğullarım Emir ve Enes’e fedakârlıkları için sonsuz teşekkür ederim.
Ceren GÖRGİŞEN Ankara, Ağustos 2021
v
İÇİNDEKİLER
TEZ ONAY SAYFASI
ETİK ... Hata! Yer işareti tanımlanmamış.
ÖZET ... ii
ABSTRACT ... iii
ÖNSÖZ ve TEŞEKKÜR ... iv
KISALTMALAR ve SİMGELER DİZİNİ ... vii
ŞEKİLLER DİZİNİ ... ix
ÇİZELGELER DİZİNİ ... xi
1. GİRİŞ ... 1
2. KAYNAK ÖZETLERİ ... 6
3. MATERYAL ve YÖNTEM ... 15
3.1 Materyal... 15
3.1.1 Deneme alanı tanımı ... 15
3.1.2 Deneme alanı iklim özellikleri ... 16
3.1.3 Deneme alanı toprak özellikleri ... 17
3.1.4 Sulama suyu özellikleri... 19
3.1.5 Bitki materyali özellikleri ... 21
3.1.6 Araştırmada kullanılan ekipmanlar ... 22
3.1.6.1 Toprak su içeriği ölçümü ... 22
3.1.6.2 Meteoroloji istasyonu ... 23
3.1.6.3 Sulama sisteminin özellikleri ve kurulumu ... 23
3.2 Yöntem ... 29
3.2.1 Deneme deseni ve konuları ... 29
3.2.2 Tarımsal uygulamalar ve gözlemler ... 30
3.2.3 Sulama suyu miktarının belirlenmesi ... 35
3.2.4 Gerçek bitki su tüketiminin belirlenmesi ... 37
3.2.5 Su ve sulama suyu üretkenlikleri ... 38
3.2.6 Verim tepki etmeni (ky) ... 39
3.2.7 Toprak su içeriğinin ölçümü ... 39
3.2.8 Toprak analizleri ... 43
3.2.9 Bitkide yapılan ölçümler ... 45
vi
3.2.10 Kalite analizleri ... 48
3.2.11 Verilerin değerlendirilmesi ... 48
4. BULGULAR ve TARTIŞMA ... 50
4.1 Deneme Alanı İklim Özellikleri ... 50
4.2 Sulama Suyu Miktarları ... 52
4.3 Toprak Nem İçeriği ... 55
4.4 Bitki Su Tüketimleri ... 57
4.4.1 Referans bitki su tüketimi ... 57
4.4.2 Fasulye için hesaplanan tahmini bitki su tüketimi ... 59
4.4.3 Gerçek bitki su tüketimi ... 60
4.5 Referans, Hesaplanan ve Gerçek Bitki Su Tüketimi İlişkileri ... 64
4.6 Tane Verimi... 66
4.6.1 Sulama suyu, bitki su tüketimi ve tane verim ilişkisi ... 69
4.7 Verim Tepki Etmeni ... 72
4.8 Su ve Sulama Suyu Üretkenlikleri ... 74
4.9 Sulama Konularının Bitki Fizyolojik Parametrelerine Etkisi ... 76
4.9.1 Sulama konularının bitki boyu üzerine etkisi ... 77
4.9.2 Sulama konularının ilk bakla yüksekliği üzerine etkisi ... 79
4.9.3 Sulama konularının bitkide dal sayısı üzerine etkisi ... 81
4.9.4 Sulama konularının bitkide bakla sayısı üzerine etkisi... 84
4.9.5 Sulama konularının baklada tane sayısı üzerine etkisi ... 87
4.9.6 Sulama konularının100 tane ağırlığı üzerine etkisi ... 89
4.10 Sulama Konularının Teknolojik Değerlere Etkisi ... 91
4.10.1 Sulama konularının kuru ağırlık üzerine etkisi ... 91
4.10.2 Sulama konularının yaş ağırlık üzerine etkisi ... 94
4.10.3 Sulama konularının kuru hacim üzerine etkisi... 96
4.10.4 Sulama konularının protein oranı üzerine etkisi ... 98
5. SONUÇ ... 102
KAYNAKLAR ... 109
EKLER ... 121
EK-1 2018-2019 yılları günlük ETo (mm) ve ETc (mm) değerleri ... 121
EK-2 Deneme başlangıcı ve deneme sonu toprak tuzluluk analizleri ... 125 ÖZGEÇMİŞ ... Hata! Yer işareti tanımlanmamış.
vii
KISALTMALAR ve SİMGELER DİZİNİ
oC Derece santigrad
% Yüzde
∆S Toprak nem değişimi
C Kil
Ca Kalsiyum
Cl Klor
cm Santimetre
Cr Kapilar yükselme
da Dekar
dS Desisimens
Dw Derine sızma
g Gram
h Saat
ha Hektar
HCO3 Bikarbonat
I Sulama suyu
K Potasyum
kg Kilogram
L Litre
LSD En az önemli farkların karşılaştırması
m Metre
m2 Metrekare
m3 Metreküp
mm Milimetre
Mg Magnezyum
N Azot
Na Sodyum
Nm Nanomikron
P Yağış
Rf Yüzey akış
viii Kısaltmalar
CV Güven katsayısı
FAO Dünya Gıda ve Tarım Örgütü EC Elektriksel iletkenlik
ETa Gerçek bitki su tüketimi ETo Referans bitki su tüketimi ETc Bitki Evapotranspirasyonu
ΣETc Birikimli bitki evapotranspirasyonu EWUE Ekonomik su üretkenliği
Kc Bitki katsayısı Kcp Kap katsayısı
KDK Katyon değişim kapasitesi
KS Kritik seviye
Ky Verim tepki etmeni
I Sulama suyu
IWUE Sulama suyu üretkenliği
Öd Önemli değil
PE Polietilen
PPRC Polipropilen rastgele kopolimer plastik boru Ry Elverişli nemin tüketilmesine izin verilen miktar SAR Sodyum absorbsiyon oranı
S100 %100 ETc’nin uygulanması S75 ETc’nin %75’inin uygulanması S50 ETc’nin %50’sinin uygulanması S25 ETc’nin %25’inin uygulanması
SN Solma noktası
TK Tarla kapasitesi
TÜİK Türkiye İstatistik Kurumu YADS Yüzeyaltı damla sulama
Y Verim
WUE Su üretkenliği
ix
ŞEKİLLER DİZİNİ
Şekil 3.1 Deneme alanı görüntüsü ... 15
Şekil 3.2 Berrak kuru fasulye çeşidi ... 22
Şekil 3.3 Nem sensörlerinin arazideki konumu ... 22
Şekil 3.4 Otomatik iklim istasyonu ... 23
Şekil 3.5 Kontrol ünitesi ve sulama kuyusu ... 24
Şekil 3.6 Manifold giriş ve çıkış hatları ... 25
Şekil 3.7 Yüzeyaltı damla sulama laterali ve in-line yassı damlatıcı ... 26
Şekil 3.8 Yüzeyaltı damla sulama sistem planı ... 27
Şekil 3.9 Sulama sisteminin araziye kurulumu ... 28
Şekil 3.10 Deneme deseni ... 29
Şekil 3.11 Parsellerin hazırlanması ... 32
Şekil 3.12 Kuru fasulye ekimi ... 32
Şekil 3.13 Dozaj pompası ile gübreleme işlemi ... 33
Şekil 3.14 Hasat alanı ... 34
Şekil 3.15 Taneleme işlemi ... 34
Şekil 3.16 Kuru fasulye bitkisinin Kc eğrisi ... 36
Şekil 3.17 Nem sensörünün araziye yerleştirme düzeni ... 40
Şekil 3.18 Sensör yerleştirme ekipmanları... 41
Şekil 3.19 Sensör kurulumu ... 41
Şekil 3.20 Kalibrasyon grafiği ... 43
Şekil 3.21 Hasat sırasında yapılan bitki ölçümleri ... 47
Şekil 4.1 2018- 2019 yılları aylık yağış ve uzun yıllar yağış miktarları (mm) ... 52
Şekil 4.2 2018 yılı toprak su içeriğinin zamana göre değişim grafiği ... 56
Şekil 4.3 2019 yılı toprak su içeriğinin zamana göre değişim grafiği ... 56
Şekil 4.4 2018 yılına ilişkin günlük ETo grafiği ... 58
Şekil 4.5 2019 yılına ilişkin günlük ETo grafiği ... 58
Şekil 4.6 2018 yılına ili8kin ETc grafiği ... 59
Şekil 4.7 2019 yılına ilişkin ETc grafiği ... 60
Şekil 4.8 2018 yılı S100 konusu ET0, ETa ve ETc değerleri ... 65
x
Şekil 4.9 2019 yılı S100 konusu ETo, ETa ve ETc değerleri ... 66
Şekil 4.10 2018-2019 yıllarına ait tane verimi ve sulama suyuna ait LSD grupları ... 68
Şekil 4.11 Araştırma yıllarına ait ortalama verim, sulama suyu ve bitki su tüketimi değerleri ... 70
Şekil 4.12 Sulama suyu ve tane verimi ilişkisi ... 71
Şekil 4.13 Bitki su tüketimi ve tane verimi ilişkisi ... 72
Şekil 4.14 Araştırma yıllarına ait oransal bitki su tüketimi azalışı ile oransal verim azalışı arasındaki ilişki... 74
Şekil 4.15 Bitki boyuna ilişkin LSD grupları ... 78
Şekil 4.16 İlk bakla yüksekliğine ilişkin LSD grupları ... 80
Şekil 4.17 Bitkide dal sayısına ilişkin LSD grupları ... 83
Şekil 4.18 Bakla sayısına ilişkin LSD grupları ... 86
Şekil 4.19 Baklada tane sayısına ilişkin LSD grupları ... 88
Şekil 4.20 100 tane ağırlığına ilişkin LSD grupları ... 90
Şekil 4.21 Kuru ağırlık değerlerine ilişkin LSD grupları ... 93
Şekil 4.22 Yaş ağırlık değerlerine ilişkin LSD grupları ... 95
Şekil 4.23 Kuru hacim (ml) değerlerine ilişkin LSD grupları ... 98
Şekil 4.24 % Protein oranına ilişkin LSD grupları ... 100
xi
ÇİZELGELER DİZİNİ
Çizelge 1.1 Dünyada kuru fasulye ekiliş, üretim ve verim miktarları ... 4
Çizelge 1.2 Türkiye’de kuru fasulye ekiliş, üretim ve verim miktarları ... 4
Çizelge 1.3 2019 yılı kuru fasulye ekilen alan, üretim miktarı ve verimler ... 5
Çizelge 3.1 Ankara İli uzun yıllar iklim ortalamaları (1927-2018) ... 16
Çizelge 3.2 Araştırma yeri topraklarının fiziksel ve verimlilik özellikleri ... 18
Çizelge 3.3 Araştırma yeri topraklarının kimyasal özellikleri ... 19
Çizelge 3.4 Araştırmada kullanılan sulama suyunun tuzluluk özellikleri... 20
Çizelge 3.5 Fasulyenin sulama suyu ve toprak saturasyonunun elektriksel iletkenlik değeri ile verim arasındaki ilişki (Ayers ve Westcot 1994). ... 21
Çizelge 3.6 Tarımsal uygulamalar ve gözlemler... 31
Çizelge 3.7 Kalibrasyon katsayıları ... ... 42
Çizelge 4.1 2018-2019 yıllarına ait deneme alanı iklim verileri ... 51
Çizelge 4.2 2018 ve 2019 yılı sulama suyu miktarları (mm) ... 53
Çizelge 4.3 2018 yılına ait bitki su tüketimi değerleri (mm) ... 62
Çizelge 4.4 2019 yılına ait bitki su tüketimi değerleri (mm) ... 63
Çizelge 4.5 Deneme yıllarına ait aylık ETa, ETo ve ETc değerleri, (mm) ... 65
Çizelge 4.6 2018 ve 2019 yılı ortalama kuru fasulye verimleri (kg da-1 )... 66
Çizelge 4.7 2018-2019 yılı verimleri toplu varyans analiz tablosu ... 67
Çizelge 4.8 Sulama suyu konularına göre verim değişimleri ... 70
Çizelge 4.9 Araştırmanın 2018 ve 2019 yıllarına ait verim tepki etmeni değerleri ... 73
Çizelge 4.10 2018 ve 2019 yıllarına ait WUE ve IWU değerleri ... 74
Çizelge 4.11 Yüzeyaltı damla sulama ile sulanan kuru fasulyede farklı sulama suyu uygulamalarında ekonomik su üretkenliği ve net gelir (TL ha-1) ... 76
Çizelge 4.12 2018 ve 2019 yıllarına ait bitki boyları (cm) ... 77
Çizelge 4.13 2018-2019 yıllarına ait toplu varyans analiz tablosu ... 77
Çizelge 4.14 2018-2019 yıllarına ait ilk bakla yükseklikleri (cm)... 79
Çizelge 4.15 2018-2019 ilk bakla yüksekliği toplu varyans analiz tablosu ... 80
Çizelge 4.16 2018-2019 yıllarına ait bitkide dal sayıları (cm)... 82
Çizelge 4.17 2018-2019 yıllarına ait bitkide dal sayısı toplu varyans analiz tablosu .... 82
Çizelge 4.18 2018-2019 yıllarına ait bitkide bakla sayıları (adet) ... 85
xii
Çizelge 4.19 2018-2019 yıllarına ait baklada tane sayıları (adet) toplu varyans analiz
tablosu ... ... 85
Çizelge 4.20 2018-2019 yıllarına ait baklada tane sayıları (adet) ... 87
Çizelge 4.21 2018-2019 yıllarına ait baklada tane sayısı toplu varyans analiz tablosu .. 87
Çizelge 4.22 2018-2019 yıllarına ait 100 tane ağırlıkları (g) ... 89
Çizelge 4.23 2018- 2019 yıllarına ait 100 tane ağırlığı toplu varyans analiz tablosu .... 90
Çizelge 4.24 2018-2019 yıllarına ait kuru ağırlık değerleri (g) ... 92
Çizelge 4.25 2018-2019 yıllarına ait kuru ağırlık toplu varyans analiz tablosu ... 92
Çizelge 4.26 2018-2019 yıllarına ait yaş ağırlık (g) değerler ... 94
Çizelge 4.27 2018-2019 yılları yaş ağırlık toplu varyans analiz tablosu ... 95
Çizelge 4.28 2018-2019 yılları kuru hacim (ml) değerleri ... 97
Çizelge 4.29 2018-2019 yıllarına ait kuru hacim (ml) değerlerine ilişkin toplu varyans analiz tablosu ... ... 97
Çizelge 4.30 2018-2019 yılları protein oranları (%) ... 99
Çizelge 4.31 2018-2019 yıllarına ait % protein oranı toplu varyans analiz tablosu ... 100
1 1. GİRİŞ
Ülkemizin coğrafi konumu aynı anda birçok farklı ürünün üretimine olanak sağlamaktadır. Yüz ölçümü 78 milyon ha olan Türkiye'nin yaklaşık %30'unu tarım arazileri oluşturmaktadır. Mevcut su kaynaklarımız ile sulanabilecek tarım arazisi varlığımız 8.5 milyon hektardır. Türkiye’nin yıllık ortalama yağış miktarı 574 mm’dir ve bu değer yılda ortalama 450 milyar m3 suya karşılık gelmektedir. Ülkemizin yerüstü su potansiyeli ortalama 94 milyar m3, yeraltı suyu potansiyeli 18 milyar m3 ve toplam tüketilebilir yerüstü ve yeraltı su potansiyeli 112 milyar m3’tür. Bu su potansiyelimizin yaklaşık 57 milyar m3’ü kullanılmaktadır. Türkiye'de kişi başına düşen yıllık su miktarı her geçen gün azalmaktadır. 2000 yılı verilerine göre, kişi başına düşen su miktarı 1652 m3 iken, 2009 yılına gelindiğinde 1544 m3' e düşmüş, günümüzde ise bu değer 1346 m3 seviyelerine kadar gerilemiştir. Bu veriler doğrultusunda Türkiye, su sıkıntısı yaşayan ülkeler arasında bulunmaktadır (Anonim 2020a). Bu nedenle su kullanımının yaklaşık
%70’ini oluşturan tarım sektörü içerisinde suyun optimum ve tasarruflu bir şekilde kullanılması önem arz etmektedir.
Kurak ve yarı kurak iklim kuşağında yer alan ülkemizde son yıllarda meydana gelen iklim değişikliğine bağlı olarak gerçekleşen hava olayları, sıcaklık artışları, yağış rejiminin düzensiz oluşu ve bu yağışların yıllık ortalama miktarındaki azalma tarımsal üretimde sulamanın önemini arttırmıştır. Ülkemizde su kaynaklarının kısıtlı ve tarımsal üretimi ile ön plana çıkan bölgelerde suyun tasarruflu bir şekilde kullanımı gerekmektedir. Tarımsal üretimde artış sağlayabilmek için, toprak ve su kaynaklarının sürdürülebilir kullanıma imkân sağlayacak uygulamaların geliştirilmesi gerekmektedir. Bu kapsamda yapılacak çalışmalarda diğer tarımsal girdilerin etkinliğini arttırmada önemli bir yeri olan tarımsal sulama konusunda yeni gelişen teknolojilerin takip edilmesi ve su kaynaklarımızın sürdürülebilir kullanımına yönelik uygulamaların yapılması gerekmektedir.
Kök bölgesinde depolanan nem miktarının optimum bitki gelişimi için ihtiyacından az olması, üretimde azalmalara yol açmaktadır. Sulama programı yapılırken, sulama suyu miktarı ve sulanacak alana göre karar vermek en uygun yaklaşımdır. Su ücretinin pahalı
2
olduğu yerlerde birim sudan, tarımsal alanların sınırlı olduğu durumlarda ise birim alandan en yüksek verimin alınmasını amaçlayan programlar yapılmalıdır (Korukçu ve Kanber 1981).
Topraktaki nem açığına duyarlı ve pazar değeri yüksek olan bitkilerin sulanması verim ve kalite yönünden yetiştiricilere fayda sağlamaktadır. Sulamadan beklenen faydanın sağlanabilmesi için bitki ve toprak koşulları için en uygun sulama yönteminin seçimi, seçilen yöntemin esaslarına uygun sulama sisteminin planlanması ve bitkinin ihtiyacı olan sulama suyunun uygun zamanda ve miktarda kontrollü olarak bitki kök bölgesine verilmesi gerekmektedir.
Sulamadan beklenen faydanın oluşabilmesi için, koşullara uygun sulama yönteminin seçilmesi, bu yöntemin esasları dikkate alınarak sulama sisteminin kurulması ve bitkinin ihtiyaç duyduğu sulama suyu miktarının zamanında, bitkinin etkili kök bölgesine verilmesi gerekmektedir (Yıldırım 1993). Sınırlı olan su kaynaklarımızın korunması amacıyla düşük basınçlı borulu sulama yöntemlerinin kullanımının yaygınlaştırılması gerekmektedir. Sulama yöntemleri arasında yüzeyaltı damla sulama yöntemi günümüzde yaygınlaşan, toprak altına serildiği için buharlaşma kayıplarını azaltarak su tasarrufuna yardımcı olan yeni yöntemlerin başında gelmektedir. Yüzeyaltı damla sulama yöntemi (YADS) henüz yaygın olarak kullanılmamaktadır. Ancak tek yıllık bitkilerde su kısıtı ve verim üzerine etkileri konusundaki çalışmalar devam etmektedir.
Öte yandan baklagiller familyasına ait bitkiler kutup bölgeleri hariç, dünyanın her yerinde yetişebilmektedirler. Tek yıllık ve çok yıllık olmak üzere bilinen 12000 baklagil çeşidi bulunmaktadır. Bunlardan sadece 200 türün tarımı yapılmaktadır. Bu türlerin içerisinde yemeklik olanlar fasulye (Phaseolus vulgaris L.), nohut (Cicer arietinum L.), mercimek (Lens culunaris Medik, Lens esculenta Moench.), bakla (Vicia faba L. ), börülce (Vigna sinensis L.) ve bezelye (Pisum sativum L. )’dir (Gülümser 2016).
Yemeklik baklagiller dünyada gelişmekte olan ülkeler için önemli bir protein kaynağını oluşturmaktadır. Yağ oranı düşük olup, karbonhidrat oranı yüksek ve besleyici özelliğe sahiptir. Dünyada nüfusun beslenmesinde karbonhidratların %7’si, bitkisel proteinlerin
3
%22’si, hayvan beslemesindeki karbonhidratların %5’i, proteinlerin %38’i yemeklik tane baklagillerden karşılanmaktadır (Adak vd. 2010).
Türkiye baklagillerin gen merkezi olmakla birlikte, ülkenin coğrafi konumu baklagil üretimi için uygun ortamı sağlamaktadır. Türkiye’de baklagiller, tarla bitkilerinden sonra ekim alanları olarak ikinci sırada gelmektedir (Anonim 2020b). 2018 yılı itibariyle 882 bin hektar alanda yemeklik baklagil tarımı yapılmaktadır. Toplam üretimimiz ise 1.2 milyon tondur. Nohut, fasulye ve mercimek toplam baklagil üretiminin %98,3’ünü oluşturmaktadır. Üretim miktarları nohut 630 bin ton, kırmızı mercimek 310 bin ton, kuru fasulye 220 bin tondur (Anonim 2020c). Ülkemizde fasulye, ekilen alan ve üretim miktarı yönünden nohut ve mercimekten sonra üçüncü sırada bulunmaktadır. Ülkemizin tüm bölgelerinde kuru fasulye tarımı yapılabilmektedir. Ekim alanları göz önüne alındığında fasulye tarımı en çok Orta Anadolu bölgesinde yapılmaktadır. 2019 yılı verilerine göre ekim alanı 89722 ha, üretimi 225 bin tondur. İç Anadolu Bölgesi ülkemiz kuru fasulye üretiminin %70'ini karşılamakta olup, Konya, Niğde ve Karaman illeri kuru fasulye üretiminde ilk sıradadır (Anonim 2020c). Ankara ilinde kuru fasulye ekiliş alanı kuru tarımda 675 da, sulu tarımda ise 5698 dekardır. Verim 97-173 kg da-1 arasında değişmektedir (Anonim 2020d).
Dünyada yemeklik tane baklagiller içerisinde en başta bulunan fasulye, ekim alanı ve üretim miktarı olarak da ilk sıradadır. Ülkemizdeki toplam tarım alanlarının yaklaşık %4' ünde (882 bin ha) yemeklik baklagillerin tarımı yapılmaktadır. Ülkemizde toplam 1.2 milyon ton olan baklagil üretiminin, %40'ını nohut, %37'sini mercimek, %21’ini fasulye,
%1’ini bakla ve %0.5’ini börülce ve bezelye oluşturmaktadır (Anonim 2020b). Dünyada ve Ülkemizde kuru fasulyenin ekiliş alanları ve verimleri çizelge 1.1 ve 1.2’de verilmiştir.
4
Çizelge 1.1 Dünyada kuru fasulye ekiliş, üretim ve verim miktarları
Yıllar Ekilen Alan (Ha) Üretim (ton) Verim (kg da-1)
2013 27.453.000 21.878.000 80
2014 27.653.000 21.883.000 79
2015 28.643.000 22.803.000 80
2016 28.054.000 22.479.000 80
2017 28.056.000 22.864.000 82
2018 27.812.000 22.225.000 80
Çizelge 1.1’e göre yıllar içerisinde kuru fasulye ekiliş alanı ve verimlerinde bir değişiklik olmadığı görülmektedir. Dünyada kuru fasulye üretiminin çoğunluğu Asya ve Amerika kıtalarında yapılmakta ve bunun yaklaşık %50’si Brezilya, Myanmar, ABD, Meksika, Çin ve Arjantin'de üretilmektedir. Ülkemiz ise dünya fasulye toplam üretiminin %1'ini karşılamaktadır (Anonim 2020b).
Çizelge 1.2 Türkiye’de kuru fasulye ekiliş, üretim ve verim miktarları Yıllar Ekilen Alan (Ha) Üretim (Bin ton) Verim (kg da-1)
2012 93.174 200 215
2013 84.691 195 230
2014 91.110 215 236
2015 93.584 235 251
2016 89.820 235 235
2017 89.679 239 267
2018 84.786 220 259
Çizelge 1.2 incelendiğinde Ülkemizde kuru fasulye ekiliş alanı yıllara göre değişim göstermektedir. Verim de ise yıllar içerisinde artış söz konusudur. Ülkemizde kuru fasulye tarımını ve üretiminin en fazla olduğu iller Konya, Niğde ve Karaman olurken, üretimin yaklaşık %70’i İç Anadolu Bölgesi’nden karşılanmaktadır (Anonim 2020d).
Denemenin yürütüldüğü Ankara ilinde 2019 yılına ait kuru fasulye ekiliş alanı, üretim miktarı ve verimler çizelge 1.3’te verilmiştir. Çizelgeye göre Ankara ilinde hem kuruda hem de sulu tarım şeklinde yetiştiricilik yapılmaktadır. Kuru tarımda 97 kg da-1 verim alınırken sulu tarımda ise verim 173 kg da-1’e çıkmaktadır.
5
Çizelge 1.3 2019 yılı kuru fasulye ekilen alan, üretim miktarı ve verimler Kuru fasulye Ekilen alan (da) Üretim Miktarı (Ton) Verim (kg da-1)
Kuru 675 65 97
Sulu 5698 986 173
Kuru fasulyenin girdi maliyetlerinin yüksek oluşu üretim miktarını düşürmektedir.
Sulama işçiliğini azaltmaya yönelik basınçlı sulama sistemlerinin kuru fasulye tarımında yaygınlaştırılması gerekmektedir. Basınçlı sulama sistemleri içerisinde de YADS kullanımı yaygınlaştırılmalıdır. YADS yönteminde toprak üstü ıslatılmadığı için buharlaşma kayıpları azaltılmış olmakta ve kök boğazının ıslatılmasına duyarlı olan fasulyede mantari hastalıklarla ürün kaybı yaşanmasına engel olmaktadır.
Ankara Şeker Fabrikaları A.Ş Şeker Enstitüsünde 2018 ve 2019 yıllarında yürütülen bu çalışmada, YADS yöntemi kullanılarak kısıntılı su koşullarında yetiştirilen kuru fasulyenin farklı su uygulamalarının verim ve kalite parametrelerine olan etkisi incelenmiştir. Araştırmada, otomatik iklim istasyonundan günlük olarak alınan evapotranspirasyon (ETo) değerleri, bitki katsayıları ile düzeltilmiş ve bitki su tüketimi değerlerinin (ETc) oranları (%100 ETc, %75 ETc, %50 ETc ve %25 ETc), sulama suyu konularını oluşturmuştur. Bitki su tüketimi, su ve sulama suyu üretkenlikleri, suyun ekonomik üretkenliği, verim tepki etmeni (ky) hesaplanmış, sulamanın verim ve kalite parametrelerine olan etkileri ortaya koyulmaya çalışılmıştır. Ülkemizde beslenmenin önemli bir girdisi olan kuru fasulye için FAO Penman-Monteith eşitliğine göre günlük bitki su tüketimi değerleri kullanılarak sulama programı oluşturulmuş, verim ve ürün kalitesi yüksek yetiştiricilik yapılabileceği görülmüştür.
6 2. KAYNAK ÖZETLERİ
Günbatılı (1993), Tokat ilinin Kazova ilçesinde yaptığı 4 yıllık çalışmada tam su koşullarında uygulanan sulama suyu, bitki su tüketimi ve verim miktarlarını hesaplamış ve bunları sırasıyla 313 mm, 517 mm ve 275 kg da-1 olarak bulmuştur. Tam su konusunun
%40'ı kadar su uygulanan konuya 188 mm sulama suyu uygulanmış ve bunun neticesinde 399 mm bitki su tüketimi hesaplanmış ve 259 kg da-1 verim elde etmiştir. Sonuçlar değerlendirildiğinde %40 su uygulama konusu ile %100 su uygulama konusu arasında istatistiki açıdan bir farka rastlamamıştır.
Güvenç (1993), Erzurum koşullarında Kızılhaç fasulye çeşidi üzerine farklı sulama seviyeleri ve farklı sulama uygulamalarının etkisini belirlemek amacıyla 2 yıl süren bir araştırma yürütülmüştür. Çiçeklenme öncesi ve sonrasında topraktaki elverişli suyun farklı oranlarda (%25, %50 ve %75) ve bunların 9 farklı kombinasyonları şeklinde araştırma oluşturmuştur. Fasulyede en fazla tane verimi 267 kg da-1 ile çiçeklenme öncesinde ve sonrasında %50 sulama uygulamalarından alınırken en az tane verimi ise
%75 sulama uygulamasından 162 kg da-1 olarak alınmıştır. Farklı su tüketim oranlarında yapılan sulamalara göre tane veriminde %40’a ulaşan kayıplar olduğunu bildirmişlerdir.
Üstün vd. (1993), Ankara koşullarında damla sulama yöntemi ile yürüttükleri kuru fasulye denemesinde bitkinin gelişme dönemlerine ve elverişli su tutma kapasitesinin farklı tüketim değerlerine göre sulama konularını oluşturmuşlardır. Sulama suyu 413 mm, bitki su tüketimi ise 544 mm olan uygulamadan 131 kg da-1 tane verimi elde etmişlerdir.
Araştırma sonuçlarına göre çiçeklenme, kapsül oluşumu ve olgunlaşma dönemlerinde sulama yapılmasını önermişlerdir.
Smesrud vd. (1997), fasulye bitkisinin gelişme dönemlerinin tamamında toprak nemine hassas olduğunu ayrıca çiçeklenme ve meyve bağlama dönmelerinde suya daha duyarlı olduğunu, bu dönemlerde yapılacak su kısıtının verimi olumsuz yönde etkilediğini bildirmişlerdir.
7
Üstün vd. (1997), Ankara ilinde yürüttükleri denemede 4 farklı sulama aralığı ve damla sulama yöntemini kullanarak A sınıfı buharlaşma kabından oluşan 3 farklı Kp katsayılarına göre (0.75, 1.00, 1.25) çalışmayı yürütmüşlerdir. Çalışma sonunda taze fasulyede 6 gün sulama aralığı ve A sınıfı buharlaşma kabından olan buharlaşmanın 1.25’katını sulama suyu olarak uygulamasını önermişlerdir. Sulama suyu 458 mm ve bitki su tüketimine 784 mm olan uygulamadan 2296 kg da-1 verim elde etmişlerdir.
Evren ve Sevim (1998), Erzurum Araştırma Enstitüsünde kurdukları denemede taze fasulyenin sulama zamanını karık sulama yöntemi altında belirlemeyi amaçlamışlardır.
Çalışma sonucunda, fasulyenin sulama suyu miktarını 528 mm, su tüketimini 604 mm ve 1344 kg da-1 olarak yeşil fasulye verimini bildirmişlerdir. Fasulyeye ilk sulamadan sonra 14 gün de bir olacak şekilde 6 defa sulama suyu verilmesini önermişlerdir.
Camp (1998), Yüzeyaltı damla sulama lateral derinliklerini 0.02 - 0.7 m arasında değiştiğini bildirmiştir. Lateral derinlikleri toprak bünyesi ve yetiştirilecek bitki göz önüne alınarak belirlenmektedir.
Ramirez-Vallejo ve Kelly (1998), Yaptıkları çalışmada, fasulyede oluşturulan su kısıtı uygulamalarının miktarındaki değişime göre tane veriminde de %22 ile %71 arasında azalma gösterdiğini bildirmişlerdir.
Al-Kaisi vd. (1999), Colorado’da yaptıkları çalışmada kuru fasulyeye damla sulama yöntemi ile ETo’ın %133, %100, %67, %33 ve yağışa dayalı olacak şekilde 5 farklı sulama konusu uygulamışlardır. Sulama uygulamaları günlük iklim verileri kullanılarak SCHED programında hesaplamışlardır. SCHED programı ile ekimden tam örtmeye kadar bitki katsayıları ve Penman Monteith eşitliği kullanılarak sulama uygulamalarını yapmışlardır. En yüksek tane verimlerinde %67 ve %100 sulama konuları arasında istatistiksel bir fark görülmediğini bildirmişlerdir. En yüksek verimi %67 ETo konusundan elde etmişlerdir.
Bryla vd. (2003), Kaliforniya’da yüzeyaltı damla sulama yöntemi kullanarak soya fasulyesinin su gereksinimini incelemişlerdir. Sulama konuları A tipi buharlaşma
8
kabından oluşan buharlaşmanın %50, %100 ve %150’sini kullanmışlardır. Yüzeyaltı lateral hatlarını 0.30, 0.45 ve 0.60 m derinliğe yerleştirmişlerdir. Çalışma sonucunda
%150 sulama konusunda derine sızmanın 0.60 m derinliğe yerleştirdikleri lateral konusunda daha yüksek olduğunu ve laterallerin 0.30 m ve 0.45 m’ye yerleştirilmesinin daha iyi sonuç verdiğini belirlemişlerdir.
Sezen vd. (2005), Mersin-Tarsus’ta Pan buharlaşma kabından olan buharlaşmanın %50,
%75 ve %100’ünü sulama suyu seviyeleri olarak ve 4 farklı sulama aralığını deneme konuları olarak belirlemişlerdir. Yapılan çalışma sonucunda yeşil fasulye verimi 1220 – 2060 kg da-1, sulama suyu miktarını 202 - 341 mm arasında, sezonluk bitki su tüketimini 262 ile 338 mm, WUE 4.14 ile 6.16 kg m-3 ve IWUE ise 3.8 ile 6.9 kg m-3 olarak tespit etmişlerdir. Verim tepki etmenini (ky) 1.23 olarak hesaplamışlardır. Araştırma sonuçlara göre en yüksek verim ve meyve kalitesini, sulama aralığının 2-3 gün olduğu ve buharlaşmanın % 100’ünün uygulandığı konudan elde etmişlerdir.
Şehirali vd. (2005), Tekirdağ şartlarında yürüttükleri çalışmada, damla sulama yöntemi ile kısıtlı sulama suyu koşullarında fasulye bitkisinin su tüketimini ve verimini hesaplamışlardır. Sulama konularını, 90 cm derinlikteki su ihtiyacının tamamının karşılandığı %100 ve bu konunun %75, %50, %25 ve yağışa dayalı sulama konuları şeklinde planlamışlardır. Deneme sonucunda en yüksek verim tam su uygulanan konusunda 238 kg da-1 olurken, bunu sırasıyla %25 ve %75 sulama suyu uyguladıkları konular izlemiştir. Çalışmada %50 sulama suyu uyguladıkları konuda tane veriminde
%30 azalma olduğunu bildirmişlerdir.
Erdem vd. (2006), Taze fasulyede damla sulama yöntemiyle bitki su stresi indeksini (CWSI) belirlemek amacıyla, bitki taç sıcaklığından yararlanılarak su stresi (%0) ve stres yaratılmayan (%100) koşulda, bir çalışma yürütmüşlerdir. En yüksek verim ve su kullanımını, stres yaratılmayan ve bitkinin ihtiyaç duyduğu suyun tamamının karşılandığı (%100) konusundan elde etmişlerdir. Bitki su stres indeks değerlerinde elde ettikleri değişim, toprağın nem içeriğindeki değişimle benzer bir eğilim gösterdiğini bildirmişlerdir. Topraktaki nem açığı arttıkça, CWSI değerlerinin de artış olduğunu
9
gözlemlenmiştir. Verim ve CWSI değerleri arasında “Y = 2.731-2.034 x CWS” verim tahmin çalışmalarında kullanılabilecek doğrusal eşitliğini elde etmişlerdir.
Gençoğlan vd. (2006), Kahramanmaraş koşullarında yaptıkları çalışmalarında tam ve yarı ıslatmalı yüzeyaltı damla sulama sisteminin fasulyeye olan etkisini incelemişlerdir.
Sulama konuları, Class A Pan kabından oluşan buharlaşmanın %60 (Kcp1), %80 (Kcp2),
%100 (Kcp3) ve %120 (Kcp4), tam (S100) ve yarı ıslatmalı (S50) olacak şekilde oluşturmuşlardır. Çalışma sonucunda yarı ıslatmalı sulama uygulamasının, tam sulamaya göre verim ve bitkisel özelliklerde bir değişim yaratmadığını belirtmişlerdir.
França vd. (2007), Brezilya’da yürütmüş oldukları çalışmada fasulye çeşitlerinin tuz stresi altında çimlenmesini incelenmiştir. Fasulyede sulama suyu elektriksel iletkenlik değerinin 3 dS m-1’den daha fazla olduğu durumda tohumların çimlenmesini ve bitki büyümesini engellediğini ve verim kayıplarının % 50’ye kadar çıktığını belirtmişlerdir.
Bunun yanı sıra fasulyenin toprak tuzluluğunun da içinde bulunduğu stres koşullarına duyarlılığı bakımından geniş bir çeşitlilik gösterdiğini de bildirmişlerdir.
Köksal vd. (2007). Ankara koşullarında taze fasulyede yürüttükleri denemde açık su yüzeyinden oluşan buharlaşmanın farklı katlarını uygulamışlardır. Sulama suyu 465 mm, bitki su tüketimi 609 mm ve verim 2573 kg da-1 olarak bildirmişlerdir. Deneme sonuçlarına göre Açık su yüzeyinden olan buharlaşmanın %60 ‘ını sulama suyu olarak verilmesi gerektiğini bildirmişlerdir.
Lamm ve Camp (2007), Yüzeyaltı damla sulama sistemleri için arzu edilen kurulum derinliği ürüne, toprak tipine, sulama suyu miktarına göre değişmektedir. Toprağın zararlı durumu, iklim ve kullanıcıların tercihine göre bazı sığ yüzey altı sistemleri (< 20 cm derinlik) yıllık olarak alınır ve/veya değiştirilebilir. Bu uygulama yüzey damla sulamaya çok benzediğini bildirmiştir. Birçok araştırmacıda yüzeyaltı damla sulama sistemlerini işleme derinliğinin altında olması gerektiğini savunmaktadır.
Munoz-Perea vd. (2007) ABD'nin Idoha eyaletinde değişik fasulye çeşitlerinde tam (%100) ve kısıtlı sulama suyu uyguladıkları konularda elde ettikleri bitki su tüketimleri
10
ve verimleri değerlendirmişlerdir. Araştırmada elde ettikleri sonuçlar incelendiğinde tam sulama suyu uyguladıkları konularda fasulye çeşitlerinin bitki su tüketimi 384 mm - 432 mm arasında, %50 sulama suyu uyguladıkları konuda ise 268 mm - 309 mm arasında değiştiği görülmüştür.
Bhattari vd. (2008), Vertisol topraklarda farklı derinliklere yerleştirilen yüzeyaltı damla sulama laterelleri ve suya oksijen ilavesinin soya fasulyesi, nohut ve kabakta denemişlerdir. Lateraller 5, 10, 15, 20 ve 25 cm derinliğe yerleştirilmiştir. Deneme sonunda soya fasulyesinde %43, nohutta %11 ve kabakta %15 verim artışı sağladığını bildirmişlerdir.
Büyükcangaz vd. (2008) Bursa‘da sera koşullarında damla sulama ile kısıtlı sulamanın taze fasulyede verim ve kalite parametrelerine olan etkisini incelemişlerdir. Sulama suyu uygulamaları Asınıfı buharlaşma kabından 2 günlük buharlaşma miktarının %100, %75,
%50, %25 ve %0 olacak şekilde uygulamışlardır. Uygulanan sulama suyu miktarları 40- 579 mm arasında değişim göstermiştir. Deneme sonucunda en yüksek verimi %100 sulama suyu uyguladıkları konudan 1890 kg da-1 olarak bulmuşlardır. Sulama suyu miktarının fasulyenin verimi ve kalite özelliklerini etkilediğini bildirmişlerdir.
Kınacı vd. (2008), iki kuru fasulye çeşidi ve 5 farklı sulama konusunun verim ve kalite parametreleri üzerine etkisini incelemişlerdir. Sonuç olarak kuru fasulyede düzenli ve zamanında sulamanın verimi ve kaliteyi olumlu yönde etkilediğini bildirmişlerdir. İyi bir verim ve kalite için topraktaki elverişli nemin %50’nin altına düşmemesi gerektiğini bulmuşlardır.
Uçar vd. (2009), Isparta’ da yürüttükleri denemede, damla sulama yöntemiyle 90 cm lateral aralığı ve farklı su kısıtı koşullarının kuru fasulyenin verimine olan etkilerini araştırmışlardır. Araştırma sonucundan elde edilen verilere göre en yüksek tane verimini tam sulama suyu uyguladıkları konudan elde etmişlerdir. Sulama suyundan yaptıkları
%25 su kısıtının yapılması tane veriminde azalmaya neden olmadığını belirtmişlerdir.
Sulama suyundan yapılacak %50 kısıtının tane veriminde yaklaşık %30 azalmaya neden olacağını bildirmişlerdir.
11
Efetha vd. (2010), Kanada'da yürütülen çalışmada farklı sulama suyu uygulama koşullarında kuru fasulye bitkisinin tane verimi incelenmiş ve su tüketiminin 250 - 320 mm, tane veriminin ise 250-410 kg da-1 değiştiği belirlenmiştir
Şimşek vd. (2011), Kısıntılı sulama koşullarında fasulyenin verim ve kalite parametrelerinin araştırıldığı çalışmada A sınıfı buharlaşma kabından ölçülen buharlaşmanın 0.25, 0.50, 0.75 ve 1.00 oranlarını sulama suyu olarak bitkinin vejetatif gelişme ve bakla oluşum dönemlerinde uygulanmıştır. Çalışma sonucunda gelişme döneminde bitkinin topraktaki nem açığına daha duyarlı olduğu dolayısıyla bu dönemde su stresinden daha çok etkilendiği belirlenmiştir. 180 kg da-1 ile en yüksek verim sulama suyunun %100 uygulandığı konudan elde edilmiştir.
Çamoğlu ve Genç (2013), Çanakkale koşullarında taze fasulyede yapılan çalışmada 60 cm etkili kök derinliğinde bulunan faydalı suyun %40’ı tüketildiğinde sulamalar yapılmış ve bitkilere farklı oranlarda sulama suyu uygulanmıştır. Bu çalışmada bitki su tüketimi 379-804 mm arasında değişim göstermiştir.
Özbahçe vd. (2015), Konya Karapınar koşullarında yaptıkları fasulye denemesinde, damla sulama sistemi ve kap katsayılarını (0.50, 0.75 ve 1.00) kullanmışlardır. Deneme sonucunda zeolit dozları ve sulama suyu seviyelerinin verim ve kalite parametrelerine olan etkisini önemli bulmuşlardır.
Satriani vd. (2015) İtalya’da yürütmüş oldukları kuru fasulye denemesinde 2 farklı çeşit kullanmışlardır. Damla sulama sistemi ile ETo ve Kc değerlerini kullanarak sulama suyu miktarını belirlemişlerdir. Deneme konuları yağışa dayalı %100 ETc ve %50 ETc’nin uygulanmasıdır. Yetişme dönemi boyunca toplam 10 sulama yapılmış ve konulara göre sırasıyla 150 mm - 299 mm sulama suyu uygulanmıştır. Çeşitlerin verimlerini %100 ETc uygulamasında 99-171 kg da-1, %50 ETc uygulamasında 106-171 kg da-1 olarak bulmuşlardır.
Wang vd. (2015), ABD'nin Wisconsin eyaletinde yürütülen sulama suyu ve azot uygulamalarının fasulyeye etkilerini incelemişlerdir. Çiçeklenme ve bakla bağlama
12
dönemlerinde yapılacak olan su kısıtının özellikle kumlu toprak bünyesine sahip arazilerde fasulyenin verimi ve bakla kalitesini istatistiksel olarak etkilemediği sonucuna ulaşılmıştır.
Abd El-Wahed, vd. (2017), Mısır’da yaptıkları yaygın fasulye çeşitlerinde 3 su kısıtı (%100 ETc,% 85 ETc ve %70 ETc) 2 farklı malç materyali (pirinç samanı, çiftlik gübresi) ve malç uygulamalarının (0, 3, 6 ve 9 cm kalınlık) verim ve verim parametrelerine, WUE ve toprak tuzluluğuna etkisini araştırmışlardır. Araştırma sonucunda en yüksek verim çiftlik gübresi malcı, 9 cm kalınlık ve I100 sulama konusundan elde etmişlerdir.
Çalışkan vd. (2018), Niğde koşullarında tam ve kısıntılı sulama koşullarından elde edilen farklı fasulye tohumlarında kalite özelliklerini ortaya koymuşlardır. Kısıtlı sulama uygulamasından elde edilen tohumlar, incelenen tüm özellikler bakımından daha düşük değerler verdiğini bildirmişlerdir. Gelişme dönemde yaşanabilecek sulama suyu miktarındaki azalmaların tohum kalitesini olumsuz yönde etkilediğini bildirmişlerdir.
Gelişme döneminde sulama uygulamalarının kullanılabilir su tutma kapasitesinin
%50’nin altına düşürülmeden yapılması sonucuna varmışlardır.
Saleh vd. (2018) Çin’de iki fasulye çeşidinde sulamanın verim, gelişme ve kimyasal özellikleri üzerine olan etkisini belirlemek amacıyla bir deneme kurmuşlardır. Konulara verilecek sulama suyu miktarını, A sınıfı buharlaşma kabını kullanılarak hesaplamışlar ve %100, %80 ve %60’ı şeklinde konuları oluşturmuşlardır. Araştırma sonuçlarına göre buharlaşmanın %100 ü ve %80’nini uyguladıkları konular arasında istatistiksel olarak bir fark olmadığını, sulama suyu miktarının %80’nin uygulandığı konunun verimi ve bakla kalitesini arttırdığını, sulama suyu miktarının %60’ının uygulandığı konunun ise su kullanım randımanını arttırdığını bildirmişlerdir.
Topak ve Albayati (2018), Konya şartlarında taze fasulyede damla sulama sisteminde damlatıcı debisi, lateral aralığı ve damlatıcı aralığının verim ve verim parametreleri üzerine olan etkisini araştırmışlardır. Çalışmada damlatıcı debisi 2 L h-1, 4 L h-1, damlatıcı aralığı 0.33 ve 0.50 m ve lateral aralığını 0.50 ve 1.00 m uygulamışlardır. Denemede toplam sulama suyu 413 mm ve mevsimlik su tüketimini 489 mm hesaplamışlardır.
13
Soureshjani vd. (2019), İran’da yürüttüğü çalışmasında kuru fasulye bitkisine FAO Penman- Monteith eşitliğine göre ETo değerlerine göre %100, %80 ve %60 su kısıtı uygulamış ve sırasıyla ortalama 944, 634 ve 537 mm sulama suyu uygulamıştır.
Mansour vd. (2019), Mısır’ın Numaria kentinde soya fasulyesinde 4 sulama konusu ve 2 hümikasit uygulamasını damla sulama yöntemi ile denemişlerdir. Sulama konularını ETo’ın %35, %60, %100 ve %135 oranları şeklinde oluşturmuşlardır. ETo hesabında Thornthwaite ve Hargreaves yöntemini kullanmışlardır. Araştırma sonucunda ise %100 ETo ve %135 ETo sulama uygulamaları arasında istatistiksel bir fark olmadığını ortaya koymuşlardır. %100 ETo’ın altında uygulanan sulamalarda soya fasulyesinde stres yarattığını ve verimde azalmalar meydana getirdiğini bildirmişlerdir.
Dewedar vd. (2020), Mısır’da 2017 ve 2018 yıllarında yürüttükleri çalışmalarında yüzey ve yüzeyaltı damla sulama sistemini kullanmışlardır. Sulama konularını potansiyel bitki su tüketiminin (ETc) %100, %80 ve %60 oranlarını uygulamışlardır. Yüzeyaltı damla sulama ve yüzey damla sulamaya uyguladıkları sulama suyu miktarları sırasıyla 279, 224 ve 167 mm olmuştur. SALTMED model performansının toprak nemi, toplam kuru madde ve verim simülasyonu üzerinde değerlendirilmesini yapmışlardır. Verim ve su üretkenlikleri yüzeyaltı damla sulamada daha yüksek bulunmuştur. Deneden elde edilen verimler yüzeyaltı damla sulamada konularına göre sırasıyla 103-96 ve 77 kg da-1, Yüzey damla sulamada ise 101-91 ve 73 kg da-1 olarak bulunmuştur. Model simülasyonuna göre tahmini verim değerleri ise yüzeyaltı damla sulamada 103-97 ve77 kg da-1, yüzey damla sulamada ise 101-95 ve 77 kg da-1 verim elde etmişlerdir. Gözlenen ve tahmin edilen verimler arasında büyük bir farkın olmadığını bildirmişlerdir.
Soureshjani vd. (2020), İran’da 2 farklı kuru fasulye genotipinde (KS21193, KS21486) yürüttükleri denemde 3 sulama suyu seviyesi (FAO Penman-Monteith’e göre) %100,
%80 ve %60 şeklinde ve 3 kuraklık stres seviyesi ( stressiz, orta şiddet ve çok şiddetli stres) koşullarını karık sulama yöntemiyle denemişlerdir. Araştırma sonucunda KS21486 genotipinin kuraklık stresi koşullarında daha yüksek verim verdiğini bildirmişlerdir.
14
Süheri vd. (2020), Konya’da 2 farklı fasulye çeşidi (S3 genotipi ve Nazende çeşidi) ve 5 farklı buharlaşma kap katsayılarını (1.25, 1.00, 0.75, 0.50, 0.00) kullanarak bir çalışma yürütmüşlerdir. Yetiştirdikleri S3 fasulye genotipine 181-655 mm, Nazende çeşidine ise 177-635 mm sulama suyu uygulamışlardır. Çalışmalarında damla sulama sistemini kullanmışlardır. En yüksek dane verimini S3 genotipi için 1.00 kap katsayısından elde etmişlerdir.
Çolak (2020), Ankara koşullarında yürütmüş olduğu çalışmasında kuru fasulyede açıkta lizimetre koşullarında tuzlu sulama suyu uygulamaları yapmıştır. Araştırmada sulama suyu tuzluluk seviyeleri 0.25, 1.0 ve 2.5 dS m-1 ile taban suyu derinliğinin0.60, 0.80 ve taban suyunun olmadığı 1.0 m toprak derinliği bulunan konulardan oluşturmuştur.
Çalışma sonucunda, kuru fasulyede verim kaybı yaratılmadan yetiştiricilik yapılabilmesi için sulama suyu tuzlululuğunun 2.5 dS m-1’den daha iyi kalitede olması gerektiğini bildirmiştir. Taban suyu seviyesi açısından bakıldığında ise 80 cm ve daha aşağıda bulunan taban suyu seviyelerinde yetiştiricilik yapılması gerektiğini bildirmiştir.
Lima vd. (2021), Avusturalya’da yürüttükleri çalışmalarında yaygın olarak yetiştirilen kuru fasulye çeşitlerinin tuzlu koşullar altında çimlenme ve büyüme performanslarını incelemişlerdir. Sulamalarda tuzlu suyun arıtılması için filtre membran sistemi kullanmışlardır. Sulama suyu tuzluluk sevileri 0.2 dS m-1 'den 1,4 dS m-1 'ye ve 1,4 dS m-
1 'den 3,1 dS m-1 'ye tuzluluk yaratılarak osmotik direncin yükseltilmesi amaçlanmıştır.
3.1 dS m-1 tuzluluk seviyesinde verimde %40 kayıp yaşanmıştır. Çalışma sonucunda membran filtreleme sistemi kullanılarak kurak ve sıcak iklimlerde tuzlu sulama sularının kullanılabileceğini bildirmişlerdir.
15 3. MATERYAL ve YÖNTEM
3.1 Materyal
3.1.1 Deneme alanı tanımı
Deneme, Türkiye Şeker Fabrikaları A.Ş. Şeker Enstitüsünün deneme alanlarında yürütülmüştür. Şeker Enstitüsü, Ankara’nın batısında, Ankara’yı Ayaş’a bağlayan Devlet Karayolu üzerinde, şehir merkezine 17 km uzaklıkta bulunan Ankara Şeker Fabrikası Kampüsü içinde yer almaktadır. Şeker Enstitüsü Tesislerinde 381 da deneme alanı bulunmaktadır. Deneme alanı ülke, şehir ve parsel boyutlarında şekil 3.1’de verilmiştir.
Deneme alanı koordinatları 39°57'38.02" kuzey enlemi ve 32°39'39.98" doğu boylamında yer almaktadır.
Şekil 3.1 Deneme alanı görüntüsü.
16 3.1.2 Deneme alanı iklim özellikleri
Ankara ilinde yağışlar genellikle kış aylarında gerçekleşmektedir. Kış yağışları, kar ve sulu sepken şeklinde düşmektedir. En fazla yağış miktarı Mayıs ve Aralık aylarında olmaktadır. Yörenin karla kaplı olduğu süre 20-30 gün arasında değişim göstermektedir.
Uzun yıllar iklim verilerine göre Temmuz ve Ağustos en sıcak ve kurak geçen aylardır.
Ankara ilinin uzun yıllar iklim verileri incelendiğinde yıllık yağış miktarı 388 mm, ölçülen en yüksek sıcaklık 41 0C, en düşük sıcaklık -24,4 0C’dir. Ankara iline ait uzun yıllar içerisinde gerçekleşen ortalama iklim değerleri çizelge 3.1’de verilmiştir (Anonim, 2020e).
Çizelge 3.1 Ankara İli uzun yıllar iklim ortalamaları (1927-2018)
Aylar
Ort.
Sıcaklık (°C)
Ort. En Yüksek Sıcaklık
(°C)
Ort. En Düşük Sıcaklık
(°C)
Ort.
Güneşlenme Süresi (saat)
Ort.
Yağışlı Gün Sayısı
Aylık Toplam
Yağış Miktarı
(mm)
En Yüksek Sıcaklık
(°C)
En Düşük Sıcaklık
(°C)
Ocak 0.2 4.2 -3.3 2.7 12.2 39.7 16.6 -24.9
Şubat 1.7 6.4 -2.4 3.9 11.3 35.1 21.3 -24.2
Mart 5.8 11.5 0.6 5.2 10.7 39.1 27.8 -19.2
Nisan 11.3 17.4 5.3 6.6 11.1 41.9 31.6 -7.2
Mayıs 16.1 22.4 9.6 8.5 12.3 51.8 34.4 -1.6
Haziran 20.1 26.6 12.9 10.2 8.6 34.3 37.0 3.8
Temmuz 23.5 30.3 15.8 11.4 3.5 13.5 41.0 4.5
Ağustos 23.4 30.4 15.9 10.8 2.7 11.4 40.0 5.5
Eylül 18.8 26.0 11.8 9.2 4.0 17.6 37.7 -1.5
Ekim 13.0 19.9 7.0 6.7 6.9 27.9 33.3 -9.8
Kasım 7.1 13.0 2.5 4.6 8.2 31.7 24.7 -17.5
Aralık 2.5 6.4 -0.9 2.6 11.7 44.1 20.4 -24.2
Yıllık 12.0 17.9 6.2 82.4 103.2 388.1 41.0 -24.9
17 3.1.3 Deneme alanı toprak özellikleri
Denemenin yürütüldüğü alanda toprakların fiziksel ve kimyasal özelliklerini belirlemek amacıyla bozulmuş ve bozulmamış toprak örnekleri alınmıştır. Alınan bozulmuş toprak örneklerinden bünye, solma noktası, tuzluluk ve verimlilik analizleri yapılmış olup, bozulmamış alınan toprak örneklerinden tarla kapasitesi ve hacim ağırlığı analizleri yapılmıştır.
Deneme alanı toprağının fiziksel ve kimyasal özellikleri verilmiştir (Çizelge 3.2). Çizelge 3.2 incelendiğinde araştırma alanı toprak bünyesi, killi tekstüre sahip olup su tutma kapasitesi yüksektir. Kil içeriği % 41.6 - % 44.2 arasında değişim göstermektedir. Hacim ağırlığı değerleri 1.18 g cm-3 ile 1.19 g cm-3 arasında TK %38.5 - % 39.4 değerleri arasında, SN ise % 21.1 - % 21.4 arasında değişim göstermiştir. Toprağın kullanılabilir su tutma kapasiteleri 0-30 cm toprak derinliği için 63.7 mm, 0-60 cm toprak derinliği için 127.6 mm, 0-90 cm derinliği için ise 189.2 mm olarak bulunmuştur.
Deneme alanında incelenen profil değerleri göz önüne alındığında toprak derinliği boyunca toprağın su tutma özellikleriyle ilişkili fiziksel değerlerin önemli bir değişiklik göstermediği, toprak profilinin denemede göz önüne alınan 0-90 cm derinliği için homojen özelliklere sahip olduğu söylenebilmektedir.
18
Çizelge 3.2 Araştırma yeri topraklarının fiziksel ve verimlilik özellikleri
Derinlik (cm) 0-30 30-60 60-90
Kum (%) 42.9 43.9 41.8
Silt (%) 12.9 14.5 14.8
Kil (%) 44.2 41.6 43.4
Bünye C C C
Hacim Ağırlığı (gr cm-3) 1.18 1.19 1.18
Tarla Kapasitesi Pw (%) 39.4 39.2 38.5
d (mm) 140 140 136
Solma Noktası Pw (%) 21.4 21.3 21.1
d (mm) 76.0 76.0 75.0
Kullanılabilir Su Tutma Kapasitesi (mm) 64.0 64.0 62.0
Kireç (%) 7.27 6.61 7.35
Organik Madde (%) 0.29 0.66 0.62
Bitkiye Yarayışlı Fosfor (kg da-1) 6.66 6.65 5.47 Bitkiye Yarayışlı Potasyum (kg da-1) 170.41 162.04 166.2
Toprakların verimlilik özellikleri incelendiğinde organik madde içeriğinin düşük, potasyum miktarının yeterli düzeyde, fosfor ve kireç miktarlarının ise orta düzeyde olduğu görülmektedir. Deneme alanını topraklarının tuzluluk analizleri ise çizelge 3.3’te verilmiştir.
19
Çizelge 3.3 Araştırma yeri topraklarının kimyasal özellikleri
Parametre Derinlik (cm)
0-30 30-60 60-90
pH 7.70 7.82 7.51
EC (dS m-1) 0.58 0.50 1.12
Çözünebilir İyonlar (me L-1 )
Ca 1.87 1.28 2.58
Mg 0.95 0.63 2.45
Na 3.63 3.52 8.50
K 0.18 0.11 0.16
HCO3 4.19 3.06 3.45
Cl 0.95 0.44 3.13
SO4 1.49 2.04 7.11
Değişebilir Katyonlar (%)
Ca 82.36 73.71 54.53
Mg 10.64 18.92 37.21
Na 3.85 5.94 7.36
K 3.15 1.44 0.90
KDK (me 100 g-1) 35.98 37.37 36.33
Çizelge 3.3’te incelendiğinde üzere 0-90 cm toprak profilinde deneme başında alınan toprak örneklerinde tuzluluk-alkalilik ve drenaj sorunu olmadığı görülmektedir. Deneme alanına ait toprak analizleri EK.2’de verilmiştir. Toprak tuzluluğu 0-90 cm profilde düşüktür, ancak tuz birikiminin 60-90 cm profilde etkili düzeyde olmasa da Ca, Mg, Na, Cl ve SO4 şeklinde, daha fazla olduğu görülmektedir. Katyon değişim kapasitesi yüksek, değişebilir sodyum yüzdesi (ESP) 15’den küçük toprak ekstraktı EC değeri < 2 dS m-1 olduğu için tuzluluk sorunu göstermemektedir.
3.1.4 Sulama suyu özellikleri
Denemede sulama suyu, deneme alanının içerisinde bulunun derin kuyudan sağlanmıştır.
Sulama sezonunda alınan su örneklerinde yapılan sulama suyu analizine ait tuzluluk özellikleri çizelge 3.4’te verilmiştir. Sulama sezonu öncesi ve sonrasında sulama suyu sınıflarında değişim yaşanmaktadır. Sulama sezonunun ilk aylarında T2-A1 olan su kalitesi sezon sonunda T3-A3 sınıfına gerilemektedir. Sulama suyu kalitesinin tuzluluğa hassas olan bitkilerde dikkatli kullanımı gerekmektedir. Denemede yüzeyaltı damla sulama sisteminin kullanılması fasulye yetiştiriciliğinde avantaj sağlamıştır. Yüzeyaltı
20
damla sulamada toprak yüzeyi ıslatılmadığı için buharlaşma ile yüzeyde toprak tuzluluğu yaratılmamıştır.
Çizelge 3.4 Araştırmada kullanılan sulama suyunun tuzluluk özellikleri
Analizler
Sulama Sezonu Başlangıcı Analiz
Sonuçları Analizler
Sulama Sezonu Analiz Sonuçları
pH 8.14 pH 7.52
EC (dS m-1) 0.36 EC (dS m-1) 1.79
Sodyum (meq L-1) 1.64 Sodyum (meq L-1) 15.10
Potasyum (meq L-1) 0.06 Potasyum
(meq L-1) 0.14 Kalsiyum (meq L-1) 1.32 Kalsiyum (meq L-1) 1.90
Magnezyum
(meq L-1) 0.76 Magnezyum
(meq L-1) 1.58 Kalsiyum+
Magnezyum (meq L-1)
2.08 Kalsiyum+
Magnezyum (meq L-1)
3.48 Karbonat (meq L-1) 0.00 Karbonat (meq L-1) 0.00
Bikarbonat
(meq L-1) 3.25 Bikarbonat
(meq L-1) 10.73 Klorür (meq L-1) 0.27 Klorür (meq L-1) 3.63
Sülfat (meq L-1) 0.26 Sülfat (meq L-1) 4.37
Bor (ppm) 0.15 Bor (ppm) 0.45
Bakiye Sodyum
Karbonat (meq L-1) 1.17 Bakiye Sodyum
Karbonat(meq L-1) 7.24
SAR 1.61 SAR 11.44
Tuzluluk ve
Alkalilik Sınıfı T2-A1 Tuzluluk ve
Alkalilik Sınıfı T3-A3
Sulama sezonu ve sulama sezonu sonunda alınan sulama suyu örneklerinin analiz sonuçlarına göre; su kalitesi T2A1 özelliğinden T3A3 özelliğe gerilemektedir. Analiz değerleri incelendiğinde, sulama suyunun özellikle Na ve Bikarbonat içeriğinin arttığı görülmektedir. Ayers ve Westcot (1994)’e göre sulama suyu fasulye için problem oluşturacak niteliklerdedir. Çizelge 3.5’ten de görüleceği üzere, kullanılan sulama suyunun teorik açıdan %25’den fazla verim kaybına neden olması söz konusudur. Ayrıca,
21
sulama suyu SAR değerine bakıldığında hem bitki hem de toprak açısından ciddi problemlere yol açabilecek özelliklerde olduğu görülmektedir. Kış yağışlarının yetersiz olduğu durumlarda ilave yıkama suyu ile birlikte kullanılması gereklidir. Ayrıca, sulama suyunun yüksek sodyumluluk özelliğinden ötürü, bu suyun kullanılacağı alanlarda toprak tuzluluğun izlenmesi göz ardı edilmemelidir. Diğer yandan Bakiye Sodyum Karbonat değeri bakımından da sulama suyu problem teşkil edecek özelliklerdedir. İzin verilen 2.54 değerinin yaklaşık 3 katına yükselebildiği görülmektedir. Bu da toprakta başta infiltrasyon sorunu olmak üzere diğer bir takım ciddi problemlere neden olabilecek özelliklerin oluşmasına neden olabilir.
Çizelge 3.5 Fasulyenin sulama suyu ve toprak saturasyonunun elektriksel iletkenlik değeri ile verim arasındaki ilişki (Ayers ve Westcot 1994)
Bitki 100% 90% 75% 50% 0%
ECe ECw ECe ECw ECe ECw ECe ECw ECe ECw
Fasulye
(Phaseolus vulgaris) 1.0 0.7 1.5 1.0 2.3 1.5 3.6 2.4 6.3 4.2
3.1.5 Bitki materyali özellikleri
Çalışmada bitki materyali olarak Tarla Bitkileri Merkez Araştırma Enstitüsü’nün 2012 yılında tescil ettiği Berrak kuru fasulye çeşidi kullanılmıştır (Şekil 3.2). Berrak kuru fasulye çeşidi bitki boyu 34-87 cm, ilk bakla yüksekliği 9-17 cm, %50 çiçeklenme gün sayısı 45-60 gün, olgunlaşma gün sayısı 86-106 gün, erkenci, yarı sarılıcı bitki tipindedir.
Çiçek rengi beyaz olup, yaprak rengi yeşil, yaprak şekli oval ve ucu sivridir. Çalı tipinde ve tane rengi beyazdır. 100 tane ağırlığı 25.7-33.7 g, arasında değişim göstermektedir.
Mozaik virüsüne karşı orta dayanıklıdır. En uygun ekim zamanı Orta Anadolu Bölgesi için Nisan sonu Mayıs başıdır. Sıra arası mesafe 45 cm, sıra üzeri mesafe 8-10 cm, birim alana atılacak tohum miktarı ise 10-12 kg da-1 ‘dır. Pişme durumu ıslatılarak 36-42 dakika aralığındadır. Orta Anadolu Bölgesi ve Geçit Bölgeleri için tavsiye edilen bir çeşittir.
(Anonim 2021).
22
Şekil 3.2 Berrak kuru fasulye çeşidi
3.1.6 Araştırmada kullanılan ekipmanlar
3.1.6.1 Toprak su içeriği ölçümü
Toprak su içeriği ölçümleri, frekans esasına dayalı Metos Sentek Drilldrop nem sensörleri (Şekil 3.3) kullanılarak ekimden hasata kadar olan sürede yapılmıştır. Sensörler 90 cm ve 120 cm uzunlukta olup üzerindeki algılayıcılar ile her 10 cm’de bir toprak nemi ve sıcaklığı saatlik olarak ölçülmüştür. Sensörler enerji kaynaklarını güneş panellerinden temin etmektedir. Nem sensörlerinden elde edilen veriler, toprağın bünyesine göre oluşturulan kalibrasyon değerleri ile düzeltilerek kullanılmıştır. Topraktaki nem değişimi yetişme sezonu boyunca orta bloktaki tüm sulama konularında (S100-S75-S50-S25) takip edilmiştir. Nem sensörleri S100 (kontrol) konusunda derine sızmayı takip edebilmek için 120 cm derinliğe, S75, S50 ve S25 sulama konularında 90 cm derinliğe damlatıcıdan 10 cm uzağa ve parsellerin tam ortasına şekil 3.3‘de gösterildiği şekilde yerleştirilmiştir.
Şekil 3.3 Nem sensörlerinin arazideki konumu
23 3.1.6.2 Meteoroloji istasyonu
Denemede kullanılan iklim istasyonu Metos markasına ait iMetos3.3 modelidir. Sistemde termometre, oransal bağıl nem ölçer, yağış ölçer, piranometre (güneşlenme şiddeti) ve anemometre (rüzgâr hızı) cihazları bulunmaktadır (Şekil 3.4). Veriler saatlik olarak bir veri depolayıcıyla kayıt edilmektedir. Kayıtlı olan verilere internet üzerinden ulaşılmaktadır. Otomatik iklim istasyonu FAO Penman-Monteith eşitliğine göre evapotranspirasyon değerlerini günlük olarak hesaplamaktadır. Sulama suyu hesaplamalarında günlük olarak hesaplanan ETo değerleri kullanılmıştır.
Şekil 3.4 Otomatik iklim istasyonu
3.1.6.3 Sulama sisteminin özellikleri ve kurulumu
Sulama suyu deneme sahasının yanında bulunan derin kuyudan 39 m derinlik ve 6 atm basınçla elektrik enerjisi ile çalışan pompa ile yeryüzüne çekilmiştir. Kontrol ünitesi ve sulama kuyusu şekil 3.5’te gösterilmiştir.
24
Şekil 3.5 Kontrol ünitesi ve sulama kuyusu
YAD sulama sistemi araziye 2016 yılında kurulmuştur. Yüzeyaltı damla sulama sistemi unsurları; su kaynağı, pompa, hidrosiklon, gübre tankı, ana boru, manifold boru, lateral boru hatları, manometreler ve su sayaçlarıdır.
Kontrol ünitesinden iletilen sulama suyu 75 mm ana boru hattından 32 mm plastik boru manifoldlarına (PPRC) ve bunlardan 20 mm yüzeyaltı lateral borularına iletilmiştir. Bir parselde 12 giriş ve 12 çıkış manifold hattı kurulmuştur. Manifold boru hatları 10 yüzeyaltı lateraline hizmet edecek şekilde sistem tertip edilmiştir. Sulama suyu manifoldlar yardımıyla vana, vantuz, su sayacı ve manometreden geçerek lateral hatlarına iletilmiştir. Giriş manifoldlarına bağlı lateral hatlarının sonunda sistem temizliğini sağlamak ve sistemde patlakların olup olmadığını anlamak için çıkış manifold hatları, boşaltım vanası, vantuz ve manometreler bulunmaktadır.
Sisteme ilk su verildiğinde vantuzlar sayesinde lateral hatlarında bulunan hava atılarak sistemin su ile dolması sağlanmaktadır. Giriş ve çıkış manifold hatlarında bulunan manometreler ile sistemde kayıp ve kaçakların tespiti yapılmaktadır. Giriş ve çıkış manifold hatları ve sistem parçaları şekil 3.6’ da gösterilmiştir. Sulama suyu miktarları her parsele su saatinden geçirilerek ölçülü olarak verilmiştir. Sistemin ilkbaharda sulamalara başlanmadan önce boşaltım vanaları açılarak temizliği yapılmıştır. Aynı uygulama hasattan sonra yine tekrarlanmıştır.
25
Şekil 3.6 Manifold giriş ve çıkış hatları
Lateraller 70 cm aralıkla ve toprak yüzeyinden 40 cm derinliğe her parselde 10 adet lateral olacak şekilde yerleştirilmiştir. Lateral derinliği seçiminde araştırma alanı toprak özellikleri ve sürüm derinliği dikkate alınmıştır. Uygulama sırasında oluşacak negatif basıncın giderilmesi için YAD sulama sisteminde, özel yapım yassı integral basınç-ayarlı, her sulama periyodunun başında ve sonunda kendi kendini temizleyebilen düzenleyici labirent kanallı, anti-sifon mekanizmalı, damlatıcılardan kök girişini engelleyici özellikte (Nano-Rootguard) Geoflow Vered 20, 2.1 Ls-1 debili damlatıcılı, damla sulama lateralleri kullanılmıştır. Yüzeyaltı damla sulama latareli ve yassı damlatıcılar şekil 3.7’de gösterilmiştir.
26
Şekil 3.7 Yüzeyaltı damla sulama laterali ve in-line yassı damlatıcı
YAD sulama sistem planı Şekil 3.8’de, kontrol ünitesi, sulama sisteminin parçaları ve araziye kurulumu Şekil 3.9’da verilmiştir.
27
Şekil 3.8 Yüzeyaltı damla sulama sistem planı
28
Şekil 3.9 Sulama sisteminin araziye kurulumu
29 3.2 Yöntem
3.2.1 Deneme deseni ve konuları
Deneme tesadüf blokları deneme desenine göre 4 sulama konusu (%100 ETc, %75 ETc,
%50 ETc, %25 ETc) ve 3 tekerrürlü olarak 2 yıl süreyle toplam 12 parselde yürütülmüştür.
Denemede parseller 7 m genişliğinde ve 40 m uzunluğunda düzenlenmiştir. Bu şekilde her parselin alanı 280 m2 olmaktadır. Her bir parselde 15 bitki sırası yer almaktadır. Parsel ve blok aralarında boş alan bırakılmayarak tüm alan bitki ile kaplanmıştır. Deneme planı şekil 3.10’da gösterilmiştir.
Şekil 3.10 Deneme deseni
